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7Nm和5nm芯片是指芯片的工艺技术,CPU已经很小了,做大点不行吗

日期:2020-09-22 11:37:59 来源:互联网 编辑:小优 阅读人数:489

7Nm和5nm芯片是指芯片的工艺技术,CPU已经很小了,做大点不行吗(图1)

一般来说,14nm、10nm、7Nm和5nm芯片是指芯片的工艺技术,即处理器和GPU表面晶体管门电路的尺寸。一般来说,在先进的工艺技术下,晶体管的尺寸越小,在相同尺寸的芯片表面上可以容纳的晶体管越多,性能越好。

7Nm和5nm芯片是指芯片的工艺技术,CPU已经很小了,做大点不行吗(图2)

例如,苹果a11处理器采用10纳米工艺,CPU表面晶体管数量为43亿个。当A12处理器升级到7nm工艺后,晶体管数量将增加到69亿个。虽然A13仍然是7Nm工艺,但属于第二代技术,晶体管数量已经增加到85亿个。据估计,今年A14处理器CPU表面的晶体管数量将超过100亿个。苹果处理器如此强大的原因之一是其CPU和GPU面积比高通snapdragon和华为麒麟更大。不过,由于苹果的处理器没有内置基带,信号质量不如高通和华为。

那么,我们能否用相对落后的技术来增加芯片的面积,实现强劲的性能呢?理论上,这是可能的,但是芯片在达到性能的同时必须考虑尺寸和功耗。为了达到与7Nm芯片相同的性能,采用10nm工艺的芯片面积可增加1/3。智能手机的内部空间非常紧凑。如果处理器体积变大,需要重新设计主板、天线、散热等部件的位置,这将带来较高的成本。

7Nm和5nm芯片是指芯片的工艺技术,CPU已经很小了,做大点不行吗(图3)

更重要的是,通过增加晶体管来提高性能的一个简单方法是降低功耗。随着芯片面积和晶体管数量的增加,处理器的整体功耗必然会显著增加。这将导致电池容量不变的前提下缩短电池寿命,只能增加电池容量,保证电池寿命。另外,功耗的增加也会增加芯片的发热量,这就需要更大的散热结构来保证处理器不会过热。

因此,通过增加处理器的体积来提高手机的性能,结果必然会导致手机越来越厚、越来越重。现在手机芯片是5nm,而电脑芯片仍然是14nm。这是因为手机需要在保证性能的同时保持功耗稳定。计算机可配备大尺寸冷却风扇,并有稳定的外部电源。使用不太先进的工艺技术也能获得足够的性能。相反,手机要想跑得更快,只能通过更先进的工艺技术来提高处理器性能,控制功耗和发热。只有这样才能保证手机有更强的性能,同时也有足够的电池续航时间。

总之,手机的处理器容量是严格控制的,不能随意放大。然而,一些电源稳定、无需担心功耗发热的器件,理论上可以通过增大芯片尺寸来提高性能。

本文相关词条概念解析:

芯片

指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片(chip)或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、集成电路(英语:integratedcircuit,IC),在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybridintegratedcircuit)是由独立半导体设备和被动组件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

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